Sujet Latence en analogique
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chcrosne
juste une petite question que je me pose, la latence en midi ou avec des cartes audionumérique on connaît tous. Mais a-t-on déjà mesuré la latence pour un circuit analogique, micro/cable/console/bande ?
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EraTom
... surtout que tu racontes une connerie assez épouvantable pour un "ingé électronique / télécom".
D'abord le calcul :
Je t'invite à reprendre "l'équation des télégraphistes" qui montre que dans un câble coaxial, qui n'est pas le vide, la vitesse de propagation n'est pas c (on peut même en être assez loin !) :
https://en.wikipedia.org/wiki/Telegrapher%27s_equations
Ensuite ton critère :
Pourquoi se limiter à 20kHz dans une chaîne 100% analogique (on trouve des ampli audio à lampes qui montent bien au-dessus) ?
Si l'on flirte avec la limite de l'approximation des régimes quasi-stationnaires, il n'est pas inutile de regarder ce qu'il se passe au niveau des retards de groupes, sur un transitoire par exemple. Quid des réflexions ?
Anonyme
Des conducteurs se comportent comme une ligne de transmission quand leur longueur est supérieure à la longueur d'onde de la fréquence la plus élevée du signal à transmettre. Ce qui était le cas autrefois en téléphonie analogique ou les lignes faisaient des dixaines de kilomètres ou plus.
Il y a une fréquence de coupure en dessous de laquelle un guide d'onde ne fonctionne pas. Elle est liée à ses dimensions.
Dans une installation audio ordinaire il est impossible d'avoir une propagation type guide d'onde, même avec des centaines de mètres de câble, c'est de la physique, c'est comme cela et pas autrement, à moins d'utiliser des dixaines de kilomètres de câbles entre les différents équipements !
Sinon comment ferait-on en sonorisation de spectacle où de grandes longueurs sont utilisées sans aucune adaptation d'impédance, ce qui serait catastrophique dans le cas d'un vrai guide d'onde !
Un peu de retenue EraTom et merci de m'accorder quelque crédit en la matière ...
[ Dernière édition du message le 09/10/2013 à 08:59:00 ]
Danguit
Je ne suis pas spécialiste en électromagnétisme (et même je n'ai jamais aimé) donc je vais peut-être écrire une bêtise, mais j'ai l'impression qu'il y a une confusion quelque part.
L'ayant constaté, je suis d'accord pour dire qu'un guide d'onde est un filtre passe-haut, mais la fréquence de coupure pour un diamètre de quelques millimètres se compte en (beaucoup de) GHz, même en ayant un diélectrique à fort epsr (de l'eau par exemple).
En ce qui concerne les lignes filaires ou coaxiales il me semble me souvenir que les équations sont valables en BF, mais que le comportement en ligne n'est pas satisfaisant tant que la résistance et/ou la conductance ne sont pas négligeables devant l*om et c*om. La pupinisation des lignes téléphoniques était, sauf erreur, destinée à obtenir ce fonctionnement à plus basse fréquence.
En revanche la transmission se fait quand même en BF, ce que chacun peut vérifier tout les jours.
Si l'on prend un modèle BF (une simple capa), on se retrouve avec un filtre passe-bas du 1er ordre dont le temps de groupe est à peu près constant dans la bande (# Req*C), ce qui revient à avoir une vitesse apparente < c. Et je l'ai vérifié par des mesures sur des câbles de longueurs différentes avec diverses résistances de source.
Anonyme
Citation :
mais la fréquence de coupure pour un diamètre de quelques millimètres se compte en (beaucoup de) GHz
+1 absolument !
Citation :
En ce qui concerne les lignes filaires ou coaxiales il me semble me souvenir que les équations sont valables en BF, mais que le comportement en ligne n'est pas satisfaisant tant que la résistance et/ou la conductance ne sont pas négligeables devant l*om et c*om. La pupinisation des lignes téléphoniques était, sauf erreur, destinée à obtenir ce fonctionnement à plus basse fréquence.
+1 encore une fois !
Et cela est valable pour les très grandes longueurs seulement ( cas des lignes téléphoniques avant la numérisation du réseau ) , donc pas dans notre domaine audio habituel.
Et d'ailleurs l'adaptation d'impédance ( 600 ohms en l'occurence) est alors indispensable en téléphonie, ce qui n'a aucune importance en audio.
( un microphone de 200 ohms d'impédance interne est relié après 50 mètres de câble sur une entrée de console de quelques kohms sans aucun effet sur le signal, il n'y a pas d'adaptation au sens "ligne de transmission" )
[ Dernière édition du message le 09/10/2013 à 12:36:02 ]
Danguit
Anonyme
Tout à fait ! J'avais pris la vitesse dans le cuivre pour simplifier le propos, car de toute façon, même à 60000 km/s, la longueur d'onde d'un signal à 20 kHz est de 3 km !
Donc largement au delà du seuil pour qu'un coaxial se comporte en guide sur des longueurs de quelques dixaines ou même centaines de mètres ...
EraTom
Citation :Je te retourne le compliment et c'est exactement ce que je te demande. Pour préciser mon propos : Ce qui me dérange réellement ce n'est pas le savoir faire mais le savoir être.Un peu de retenue EraTom et merci de m'accorder quelque crédit en la matière...
Ceci mis de côté, je suis totalement prêt à discuter sur la base d'éléments techniques factuels et également à admettre que je chinoise (et donc que mon avis peut être négligé).
- Une chaîne d'ampli audio analogique est capable de monter au-delà de la centaine de kHz. A titre d’exemple, il n'est pas du tout rare de trouver des montages d'ampli à lampes "faits maison" avec des bandes passantes dont la borne sup est situées entre 100kHz et 200kHz à -3dB. On va dire 150kHz pour l'exercice.
Est-ce que ces fréquences peuvent être atteintes sur un signal audio ? Oui, sur les transitoires.
- En prenant une vitesse de propagation de 60000km/s, on obtient une longueur λ située autour de 400 mètres, au lieu d'une dizaine de kilomètres.
- Pour un câble de longueur L, l'approximation des régimes quasi-stationnaires est jugée satisfaisante si λ >> L.
">>" : La pratique est de considérer un rapport limite de 1 pour 100.
Un câble de 4m nous entraîne alors à la limite de validité de l'approximation des régimes quasi-stationnaires.
Implicitement, une autre hypothèse a été faite : les non-linéarités sont négligées.
Mises bout à bout ces deux approximations peuvent conduire les concepteurs à valider une partie des modèles en traitant les câbles comme des lignes de transmission en mode TEM (ok pour dire que c'est plus simple qu'un guide d'onde où d'autres modes existent) pour s'assurer que certains effets de bords ne sont pas négligés à la va-vite.
En clair, on cherche à se simplifier la vie mais on garde un œil sur les erreurs liées aux approximations introduites.
En tout cas, c'était la pratique dans la boîte où j'ai planché sur ces conceptions pendant 10 ans : c'était de l'audio et tout le monde avait un abaque de Smith et un diagramme de Bergeron sous le coude. Les surtensions liées aux réflexions n’étaient pas considérées anecdotiques.
[ Dernière édition du message le 09/10/2013 à 19:15:19 ]
Anonyme
Citation :
Une chaîne d'ampli audio analogique est capable de monter au-delà de la centaine de kHz.
Oui tout à fait, mais aucune source ne produit cela !
-Le CD s'arrête à 20 kHz environ.
-Un microphone de studio atteint avec peine 17 kHz / 20 kHz
-Les convertisseurs A/D les plus performants qui échantillonnent à 96 kHz ne passeront que 48 kHz de bande passante.
Etc, etc ...
Aucun signal audio dans le monde "réel" de l'enregistrement et de la reproduction sonore ( sauf dans l'imagination des audiophiles ) ne dépasse environ 20 kHz.
[ Dernière édition du message le 09/10/2013 à 19:44:59 ]
EraTom
Ceci dit, dans le cas d'un système dynamique comme un microphone, la bande spécifiée n'a réellement de sens que pour un signal quasi-stationnaire (je ne parle pas de la stationnarité d'une onde mais de la stationnarité du processus qui forme le signal).
D'une manière générale, la bande passante d'un transducteur analogique est à prendre avec des pincettes : la représentation fréquentielle suppose des approximations (en gros, celles qui permettent de passer d'une transformée de Laplace à une transformée de Fourier) qui ne sont pas systématiquement vérifiées sur un transitoire.
Une conception sérieuse demande une analyse un peu plus fine de ses comportements aux limites et de déployer certains outils propres aux études des interconnexions : Dans 95% des cas c'est superflu, restent les 5%...
C'est aussi ce genre de considérations qui donne un caractère obligatoire au filtre d'antialising d'un CAN même si un microphone atteint avec peine 17kHz/20kHz et que l'on échantillonne à 44kHz.
EraTom
Je pense que nous sommes d'accord : Tout est fait pour qu'il soit négligeable. Mais il existe et peut perturber le bon fonctionnement des appareils dans certains cas s'il n'est pas traiter avec soin (je parle du boulot de l'électronicien).
Sur un transducteur, les sources de non linéarités sont multiples. Les plus problématiques : la suspension mécanique qui n'est pas linéaire (que l'on modélise pourtant par un ressort parfait) et les extrémités de la bobine où le champs magnétique n'est pas "uniforme".
Mon but n'est pas dans remettre une couche, c'est juste que c'est mieux de "montrer" que de "déclarer".
[ Dernière édition du message le 15/10/2013 à 20:12:22 ]
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